[发明专利]一种用于水体原位净化的包埋微生物菌剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生态和环境工程领域，特别涉及一种用于水体原位净化的包埋微生物菌剂及其制备方法。

背景技术

随着我国的经济社会的不断发展，越来越多的生活污水和工业污水排入河流，导致河流的水质下降。2009年中国环境状况公报显示，全国203条河流408个地表水国控监测断面中，I III类、IV V类和劣V类水质的断面比例分别为57.3%、24.3%和18.4。传统的水体原位修复技术是通过向水体投加菌液或菌粉制剂，利用微生物对水体进行净化处理，但是存在降解菌的有效浓度低、菌体易流失、反应启动慢等缺点。

包埋固定化微生物技术因为其包裹的微生物密度高、抗冲击能力强、适应性广等优点备受关注。水体原位净化需要的固定化颗粒不仅需要有良好的机械强度和传质性能，还需要制剂能够很好的定殖于水体中，同时要求微生物制剂能够很好的适应水体环境。为此，传统的包埋固定化方法需要加以改进，才能使其更适合处理污染的水体。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种用于水体原位净化的包埋微生物菌剂，所述菌剂为污水处理微生物和酶制剂的复配，同时加入微生物生长所必须的营养盐和生长因子，以确保微生物在水体中的保持较高的活性，并通过改变包埋载体的组成进一步改善包埋固定化产品的强度、吸附性和定殖能力等。

所述包埋微生物菌剂的制备方法如下：

称取55-70g海藻酸钠加入1000mL蒸馏水中，在60～80℃下完全溶解，加入聚乙烯醇、活性炭、硅藻土和聚谷氨酸混合均匀，冷却至室温后形成包埋载体。按比例加入营养盐溶液、生长因子溶液以及菌酶混合溶液，搅拌混合均匀后滴加到含2%的CaCl₂溶液中，滴加完毕后放入4℃冰箱继续交联8-12h，形成固定化小球，然后用生理盐水洗涤2-3次，既得包埋微生物菌剂。

所述微生物菌剂组成的体积比为：包埋载体：营养盐溶液：生长因子溶液：菌酶混合溶液=200-300:0-10:0-15:50-100。

所述的包埋载体中各组分的质量比为：海藻酸钠:活性炭:聚乙烯醇:硅藻土:聚谷氨酸=55-70:2-5:0-5:1-2:1-4。

所述营养盐溶液的组成为：NaCl0.4-0.6%，(NH₄)₂SO₄0.2-0.4%，NaNO₃0.1-0.2%，KH₂PO₄0.1-0.3%，不足部分纯净水补足。

所述生长因子溶液的制备方法为：维生素B1、维生素B6、维生素K、尼克酸和硫胺素样品各30-50mg,分别以25%乙醇溶液溶解并定容至500mL，充分混匀，即可分别得到维生素B1、维生素B6、维生素K、尼克酸和硫胺素四种溶液，将上述四种溶液置于于冰箱中4℃保存。

使用时分别吸取1.00mL上述配置的四种溶液，用蒸馏水定容与10mL容量瓶中，充分混匀，即为微生物生长因子溶液。

所述菌酶混合液为污水处理微生物发酵液与酶制剂的混合液,比例为v:m=100-200mL:1-5g。

所述污水处理微生物为：枯草芽孢杆菌、纤维单胞菌、不动杆菌、硝化菌、假单胞菌和地衣芽孢杆菌,菌种均是从污水中筛选出的处理污水的微生物。

所述污水处理微生物发酵液中各菌种发酵液的体积比如下：枯草芽孢杆菌：纤维单胞菌：不动杆菌：硝化菌：假单胞菌：地衣芽孢杆菌=1-10:1-8:2-15:1-5:1-6:1-7。

所述的污水处理微生物培养方法为：

种子培养：将斜面菌种接种于种子培养基，于35-37℃，转速150-200rpm培养1-2天。

种子培养基组成为：牛母膏0.5%，氯化钠0.5%，蛋白胨1%，不足部分纯净水补足，PH7.2-7.4。

发酵培养：将种子液按接种量1-2%接入发酵培养基接入发酵培养基，于35-37℃，转速180-220rpm，恒温培养1-2天得发酵液，发酵液菌液浓度OD₆₀₀达到0.8-1；发酵培养基组成同种子培养基。

所述酶制剂为纤维素酶、中性蛋白酶、低温淀粉酶、脂肪酶的混合物。

所述酶制剂混合的质量比为：纤维素酶：中性蛋白酶：低温淀粉酶：脂肪酶=1-4:1-13:1-7:1-4。

所述酶制剂的酶活力分别为：纤维素酶活力为200000u/g，中性蛋白酶活力100000u/g，低温淀粉酶活力为100000u/g，脂肪酶活力为200000u/g。